【摘 要】
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随着经济的快速发展,我国农村生活污水排放量日益增加,生活污水处理工艺仍以去除有机物及氮磷为主要目标;已有的农村污水资源化利用都停留于污水处理后的水量回用,未能有效利用污水中的氮磷等营养物质。因此,本文将污水处理过程与资源化相耦合,构建了一套由厌氧-好氧组合滤池-人工湿地组成的农村污水资源化利用与处理系统。通过调控厌氧-好氧组合滤池运行参数,将有机态氮转化成人工湿地植物所需的不同无机态氮,使其出水具
【基金项目】
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国家重点研发计划（2019YFD1100205）；
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随着经济的快速发展,我国农村生活污水排放量日益增加,生活污水处理工艺仍以去除有机物及氮磷为主要目标;已有的农村污水资源化利用都停留于污水处理后的水量回用,未能有效利用污水中的氮磷等营养物质。因此,本文将污水处理过程与资源化相耦合,构建了一套由厌氧-好氧组合滤池-人工湿地组成的农村污水资源化利用与处理系统。通过调控厌氧-好氧组合滤池运行参数,将有机态氮转化成人工湿地植物所需的不同无机态氮,使其出水具有不同硝铵比;在此基础上,探讨湿地植物对不同氮素的定量吸收偏好,优化湿地植物搭配与种植比,进而实现污染物的最大化资源利用。主要研究结果如下:厌氧滤池以水解酸化阶段为主,使进水中植物不可利用的有机氮尽可能转化成无机氮,通过控制厌氧滤池不同水力停留时间考察其有机氮无机化效果:适宜的水力停留时间为4h,此时有机氮无机化率达35.60%,COD去除率为31.43%;适宜的COD容积负荷范围为1.23～1.60 kg COD/（m3·d）。好氧滤池以硝化反应为主,通过调控水力停留时间探究好氧滤池铵态氮硝化效能及出水不同硝铵比下的运行参数:HRT=6.5h时,出水硝铵比为2:1,HRT=5h时,出水硝铵比为1:1,HRT=2.5h时,出水硝铵比为1:2。不同植物对不同氮素的吸收偏好不同,为使湿地植物充分利用污水中氮素营养物,探究了八种植物对不同氮素的吸收偏好及不同植物对氮素的吸收能力:生菜、水芹、韭菜、番茄为喜硝类植株,其硝铵吸收比分别为:9:6,12:5,6:2和8:3;茼蒿、空心菜、菠菜为喜铵类植物,其硝铵吸收比分别为:2:6,5.5:10,1.5:3,油麦菜属硝铵吸收平衡类,且整体吸收水平较低,硝铵吸收比为2.5:2.5。根据季节及硝铵比优选确定湿地植物搭配。夏秋季进水NO3--N浓度大于NH4+-N时,选择番茄与韭菜;NO3--N浓度小于NH4+-N时,备选空心菜、菠菜、大叶茼蒿。冬春季时,当进水NO3--N浓度大于NH4+-N,备选水芹、生菜、韭菜;NO3--N小于NH4+-N时,选择菠菜与小叶茼蒿。四季进水NO3--N等于NH4+-N时,可选择单一种植油麦菜。具体种植比例通过植株的硝铵吸收比及进水硝铵比进行定量计算确定。组合工艺中在厌氧滤池HRT=4h、好氧滤池HRT分别为2.5、5、6.5h时,得到出水硝铵比为1:2、1:1、2:1。湿地在不同硝铵比下,NH4+-N去除率随硝铵比的减少先上升后下降,NO3--N、TN的去除率随硝铵比的减少而逐步降低,其出水水质均能达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。
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